|
|
本帖最后由 phjzg 于 2021-11-27 17:00 编辑
受坛友"王胡子1982“的诱惑，也准备自己搭建一个大功率电子负载。虽然自己已有二个工厂成品 双路300W(每路150W)的，但是测试一个大功率电源时，需要四路同时加载，麻烦。
试做的目标是所有配件都能在网上买到，且是有机箱的。除了打孔攻牙挖洞得自己处理外，不做大的五金加工，也便于有兴趣的朋友参考。
设想方案及预算成本（含运费）:
1，网购 成品 LM 324 做的简易电子负载控制板。约30元
2，网购 拆机件 FDA59N25，买10个，约 17元。
3，网购机壳，AF-12(210*140*270)深塑料围框机箱钣金机箱，约 42元.
4，网购散热器：风道式散热器，93*93*150mm， 58元。
4，网购暴力风扇：90*90*38 约25元
5，网购电压电流表 ： 100V 50A，含分流器 三位数字 约 17元，四位数字约 30元。(二选一)
6，网购 接线柱：M5*48铜接线柱5mm/30A大电流 约 5.6元。
7，现有手上小电源，12V 或 24V。
8，网购 单通六角尼龙柱隔离柱 M3*7+6 M3*10+6 M3*15+6 各20个，约6.7元。
以上合计：预算需购买成本约 200-215元。加上手上的已有配件及其它不可控因素，争取控制在 250元以下。
进展：
控制板，FDA59N25，机箱，风道式散热器，暴力风扇，电压电流表，M5*48铜接线柱5mm，尼龙柱隔离柱等已到货。
试玩情况：
前二天一个在小散热器测试装二个管子，用暴力风扇，每管带100W没问题（开启时二管共带31.1V*7A）。不过，发现随着时间增加，电流会变小，降到6.6A。怀疑水泥电阻的发热引起的，又购买了 10个200毫欧的康铜丝（化费1.77元用了红包），准备替换再试。（2021-11-15补充：经过反复试验，确认是我购买的板上的水泥电阻温度特性差引起的电流变化，换成康铜丝后，电流不再随温度上升发生变化）。
今天收到散热器，发现铝合金上打孔丝攻好难弄，手上的3mm 螺丝实测都是2.88mm。打孔2.5用3mm丝攻后，螺丝还是无法紧固。考虑用2.8非标丝攻，或用M3.1 M3.2 非标螺丝。 （2021-11-14补充：已完美解决攻牙问题，用2.5钻头，在台钻上打孔，然后直接用M3螺丝硬拧，进度慢一点，进进退退，只是现在拧螺丝还是比较紧，以后考虑用2.6钻头打孔）
因为购买的是标称 9038 24V 1.74A风扇（标称：[ 最大风量 ] :297.4 m3/h 175.03CFM，[ 最小风压 ] : 0...192Pa，[ 噪音指标 ] :66.5dB），实测在全压时 电流也只有0.5A。但是风力是应该足够大，只是噪音也大，当昨天放在小散热器边上时，实测噪音，离开 30-40公分，达75dB，离开2米还有 70dB。靠近风扇约 2-3公分时，竟高达90多dB。考虑弄个由热敏电阻进行控制的LM2596S-ADJ降压模块板(以前买的，3元多一点），低温时降低送到风扇的电压来降低噪音。试验效果可以，随着温度升高，风扇转速逐渐提高，在12-15V时，噪音不大。高温时，电压提高到25.5V，不高于风扇规定的最高电压(26.5V)
今天装到新收到的风道式散热器上，发现噪音明显小了，实测24V在30-40公分时，约62dB，2-3公分时，约72dB。离开2米时约 60dB。可能昨天是直接放在桌面上和桌面有振动等其它噪音或因为散热器产生的风噪过大。
机箱内排布设想：
散热器和机箱底部用尼龙固定柱固定，控制板也用尼龙固定柱固定在散热器上部，功率管在散热器二侧直装不用绝缘片。
控制板上面再用一层胶木板固定在散热器上，然后在胶木板上弄电源及其自己想法的控制电路，及安装分流器，
风扇安装在散热器的前端，向机箱后部吹风，所以风扇前面尽量不安装东西，以降低风噪。风扇进风口的机箱底部开大孔，安装个风扇网罩。机箱后面出风口，也直接开90*90的大孔，安装风扇网罩。
目前需要解决的问题：
1，功率管固定位置的选择。感觉一字排列不合理，散热器在向上向下传热的距离太远，前后间距又太近。在考虑是否上半部二个，下半部二个，还有固定孔弄螺纹的问题。
2，24V电源，需要改动提高到 27V，然后供给温控降压调速板，还有风扇在11V以下不能启动，但电流大增，还需要增加一个低压关断风扇的电路，已设计好，在软件中模拟通过。（经试验用温控开关反应太慢，在冷机直接对电子负载加全压全电流启动，热敏电阻及温度探头对铝合金测温已达65度时，45度的KSD-01F 常开温度开关 才接通，此时功率管(D极腿脚处，我试下来，这个地方的温度最高）的温度已达90多度，用它来当作风扇启动控制不合适，在新的管道式散热器上还没有试验，如果能再早一点开启就省心，新买的40度温控开关收到后再试验）
3，还要再弄个一键开关电路，即用一个轻触按钮，按一下接通，再按一下关断。且要通电在关断状态，用来对电子负载进行加载及去载。（有模拟试验，不是非常理想，主要是关闭时，如果按住不放1秒钟以上会重新启动）
4，再要弄一个温度控制开关或热敏电阻控制的过温自动切断电路，过温后，直接切断供给 LM324 控制板及一键开关的供电。这样可以使过温切断后，降温也不再自动带上负载。
5，还在想考虑用个模拟乘法器（AD633或MC1495 及四运放，搭建一个过电压（OVP）过电流（OCP）过功率（OPP）全功能保护电路。
教训：
1，可以确认 25元的风扇应该是假货，原装的实在太贵。二手的都不止这个价。不过也懒得退了，先试试，温度压不住再考虑换。
2，在散热器上打孔攻牙，一定要先在不重要位置做好试验，能利用手上工具顺利完成的，再在预定位置打孔攻牙。如不成功换工具或另想它法。
3，刚刚在另外的散热器上又做了试验，台钻打2.5的孔，然后直接用 M3 螺丝拧进去，效果到不错，但是比较紧，试了6个孔，一个孔，螺断了，五个成功。估计用2.6钻头，可能效果更好。
（2021-11-14 补充：已成功用2.5钻头打孔，用M3螺母硬拧做螺纹，进度慢一点，进进退退。就是拧起来稍微感觉紧，又去准备了一些不锈钢的头部带十字及外六角的螺丝，希望用小套筒拧紧时轻松些。）
4，购买机箱时，应该让厂家定制（可以定制的），深度再深一点，比如到 350或400mm。那样散热器可以用到200-250mm长（也要订制），情况可能也会好一点。我现在机箱深度只有270mm(外尺寸）嫌短了，所以散热器只能选择 150mm，这样可能散热效果要打折扣了。
5，2021-11-15补充：功率管固定孔的选择，开始选择的一字排列，已打好孔，但忽略了功率管的固定孔不是功率管的中心，打在散热器中心后，产生现象是散热器上部温度高，下部温度低，不合理，还有靠近外面二个离边缘太近，只好调整功率管的方向，有向上，有向下，有横向。
配件上图：
1，LM324控制板: 已在双面铜箔都是接地位置打孔安装了尼龙隔离柱。
2，FDA59N25，电压电流表，分流器，及自己已有的 24V 2A电源。
3，机箱,
4，散热器及风扇。
买24V风扇，是因为手上有合适的 24V电源板，如果用12V的，按卖家标注，电流要3A多，我没有合适的 12V 4A 电源板，且温控降压，我的降压板也可以用。另外，LM324控制板需要的12V电压，因为电流比较小（不到20mA），很容易处理，一个电阻加稳压管或7812就可以解决。
表头供电，本来就是想用完全独立的5V或12V小电源板，所以不在考虑范围中。
5，准备在机箱中的排布:
6,功率管安装位置的选择，
7,其它配件及工具仪表:
接线柱及已有的降压板及修改为温控调压的降速板。表头供电完全独立小电源。准备更换的电位器等。
螺母式感温头还没到货，先用手上的MF 58 热敏电阻试验过，效果不错。
敬请持续关注后续进展，也希望各位提出建议意见。谢谢！
2021-11-15 继续试验进展：在第 27 楼。
2021-11-16 继续试验进展：在第 32 楼。
2021-11-17 继续破坏性试验进展：在 62楼。
2021-11-18 继续破怀性试验进展：69楼。
2021-11-19 继续试验进展:在74楼。
2021-11-20 继续试验进展：敞开情况下过900W。1000W时过温保护动作，在79楼。
2021-11-23 试验进展：简易装箱试验，在室温(14.5度)比以前(20度左右)低时，1100W 试验能通过，在 108楼。2021-11-27试验装箱后的过温保护，延用原来的方案失败，过温保护不起作用，在 114 楼。2021-11-27 更换风扇,试验冲击 1200W成功。（室温17.5度) 在 115楼。
补充内容 (2021-11-30 01:22):
2021-11-30：继续极限测试并寻找最佳温度探头安放位置。 第 138 楼。
补充内容 (2021-11-30 18:32):
2021-11-30：继续寻找最佳温度探头安放位置，同时进行不同位置的温度对比，低压 1260W（31V 40.9A）各点温度测试。
补充内容 (2021-11-30 18:33):
上一条补充内容在 143楼。
补充内容 (2021-12-1 22:39):
2021-12-1：在较低室温（11-12度)下， 测试60V22A下1300W成功，冲击60V23.5A的1400W失败，寻找最佳温度保护点及极限试验暂时告一段落。详见 144楼。
补充内容 (2021-12-12 01:18):
2021-12-11 继续完善，增加过温保护电路和单键启停（单按键带载/卸载）电路，第 176楼。
补充内容 (2023-4-18 06:49):
散热器基板还是选择的太薄了，如果有朋友也想玩，建议用 107楼那种式样的，用二片齿对齿，组成风道式。 |
本帖子中包含更多资源
您需要 登录 才可以下载或查看，没有账号？立即注册
x
打赏
-
查看全部打赏
|
[复制链接]
IP归属地
雷达卡
发表于 2021-11-13 21:36:08
提帖卡
置顶卡
锁帖卡
解锁卡
显目卡
千斤顶
发表于 2021-11-14 06:22:52
楼主
